PEMODELAN MAGMA PLUMBING SYSTEM PADA MAGMA ALKALI DI GUNUNG MURIA JAWA TENGAH

Aldi Setiawan, Ir. Esti Handini, S.T., M.Eng., D.Sc., IPM.; Dr. Yan Restu Freski, ST, M.Eng.

2026 | Skripsi | TEKNIK GEOLOGI

Gunung Api Muria terletak di kawasan kompleks vulkanik Muria yang berada di busur belakang Sunda yang dalam sejarahnya pernah mengerupsikan batuan alkalin. Penelitian ini bertujuan untuk menganalis karakteristik mineralogi, geokimia, serta menentukan kondisi suhu, tekanan, dan kedalaman dapur magma pada batuan alkali di Gunung Muria. Hasil dari analisis tersebut digunakan untuk merekonstruksi model magma plumbing system yang berkembang pada sistem magmatik busur belakang Sunda. Fokus utama dari penelitian ini yaitu pengaplikasian data kimia mineral, khususnya plagioklas dan klinopiroksen, sebagai mineral standar dalam analisis geotermobarometri. Metode penelitian yang digunakan meliputi analisis petrografi untuk identifikasi karakteristik mineralogi, analisis geokimia batuan utuh (whole rock geochemistry) menggunakan ICP-MS/AES, serta analisis kimia mineral menggunakan EPMA. Hasil analisis kimia mineral diuji kesetimbangannya dengan fase lelehan menggunakan parameter koefisien distribusi (Kd) Fe–Mg dan An–Ab. Pada penelitian ini, mineral tidak setimbang dengan gelas vulkanik, namun setimbang dengan data geokimia batuan utuh. Berdasarkan perhitungan geotermobarometri menggunakan persamaan empiris Putirka (2008), didapatkan nilai tekanan yang selanjutnya dikonversi menjadi kedalaman dengan asumsi densitas kerak benua sebesar 2700 kg/m³. Distribusi kedalaman dapur magma dianalisis secara statistik dan divisualisasikan dalam bentuk histogram dan kurva distribusi normal. Hasil penelitian menunjukkan bahwa batuan alkali Gunung Muria didominasi oleh mineral plagioklas dan klinopiroksen, dengan evolusi magmatik yang dikontrol oleh proses fraksinasi kristalisasi. Perhitungan termometer plagioklas menghasilkan rentang suhu berkisar 1220 °C hingga 1260 °C, sedangkan geotermobarometri klinopiroksen menunjukkan suhu pembentukan magma berkisar antara 1000 – 1150 °C dengan tekanan yang bervariasi dan setara dengan kedalaman dapur magma sekitar 10 hingga 40 km. Sebaran kedalaman tersebut mengindikasikan keberadaan sistem dapur magma bertingkat (multiple vertically stacked magma chambers) yang berkembang dari batas MOHO hingga lapisan kerak bagian bawah. Berdasarkan hasil perbandingan dengan gunung api di sepanjang segmen Jawa – Bali pada Busur Sunda, didapatkan bahwa Gunung Muria memiliki dapur magma yang lebih dalam daripada gunung api di busur depan.

Mount Muria is located within the Muria volcanic complex in the Sunda rear-arc region. Historically, this volcanic system has produced alkaline volcanic rocks during the eruptive phases. This research aims to analyze the mineralogical and geochemical characteristics and to determine the temperature, pressure, and depth of the magma chamber in alkaline rocks from Mount Muria. The results of these analyses are used to reconstruct the magma plumbing system that developed within the Sunda back-arc magmatic system. The main focus of this study is the application of mineral chemistry data, particularly plagioclase and clinopyroxene as reference minerals in geothermobarometric analyses. The research methods include petrographic analysis for identifying mineralogical characteristics, whole-rock geochemical analysis using ICP-MS/AES, and mineral chemical analysis using EPMA. The mineral chemistry data were tested for equilibrium with the melt phase using Fe–Mg and An–Ab distribution coefficient (Kd) parameters. In this study, the minerals are not in equilibrium with volcanic glass but are in equilibrium with whole-rock geochemical data. Therefore, geothermobarometric calculations were carried out using the empirical equations of Putirka (2008). The resulting pressure values were then converted into magma chamber depths assuming a continental crust density of 2700 kg/m³. The depth distribution of the magma chambers was statistically analyzed and visualized using histograms and normal distribution curves. The results show that the alkaline rocks of Mount Muria are dominated by plagioclase and clinopyroxene, with magmatic evolution mainly controlled by fractional crystallization processes. Plagioclase thermometry yields temperature estimates ranging from 1220 °C to 1260 °C, while clinopyroxene geothermobarometry indicates magma formation temperatures of approximately 1000 – 1150 °C with variable pressures corresponding to magma chamber depths of about 10 – 40 km. This depth distribution suggests the presence of a multiple vertically stacked magma chambers system extending from the Moho discontinuity to the lower continental crust. Based on comparisons with volcanoes along the Java – Bali segment of the Sunda Arc, Mount Muria is inferred to have a deeper magma chamber system than volcanoes located in the fore-arc region.

Kata Kunci : petrografi, geokimia, kimia mineral, magma plumbing system, Gunung Muria